Corrientes al convertir voltajes hacia abajo

Depende de cómo se realice la conversión y, en términos generales, hay dos opciones:

• Los convertidores lineales tienen aproximadamente las mismas corrientes de entrada y salida,
• Los convertidores de conmutación (y los transformadores) actúan como cajas de engranajes, proporcionando una relación voltaje/corriente diferente (que es como una relación par/velocidad) pero aún están limitadas por la conservación de la energía .

Un convertidor lineal reduce el voltaje a través de un semiconductor (transistor de algún tipo), por lo tanto, ese transistor disipará una gran cantidad de calor. Si tiene un regulador lineal de 5 V suministrado desde su suministro de 12 V 6 A, entonces también es capaz de generar solo una salida de 6 A y el regulador se disipará

$$P = (V_{in} - V_{out}) * I_{out} = (12-5)*6 = 42W$$ y ese proceso tiene una eficiencia de $$n = P_{out} / P_{in} = (5*6)/(12*6) = 41.7\%$$

Para pequeñas caídas de voltaje como 1-3V, este es un enfoque razonable. Sin embargo, para caídas más grandes, puede ver que se vuelve muy ineficiente porque la eficiencia es la relación de voltaje. Digamos que convirtió 120 V a 12 V linealmente, eso sería 10% eficiente; ¡la fuente de alimentación disiparía 9 veces más que la carga!

Con un convertidor de conmutación, la conservación de la energía significa que

$$(P_{out} = V_{out} * I_{out}) \le (P_{in} = V_{in} * I_{in} )$$

Su suministro de 12V 6A tiene una eficiencia extremadamente baja:

$$n = (6*12)/(1.5*120) = 40\%$$ lo que me lleva a creer que la clasificación de 1,5 A es para la corriente de entrada, no para el funcionamiento en estado estable, o que el suministro tiene un factor de potencia muy bajo. Probablemente sea una disposición de transformador + rectificador + condensador en lugar de un suministro de conmutación.

De todos modos, supongamos que tiene un convertidor DC-DC de conmutación con un 80% de eficiencia, lo cual no es irrazonable. Si lo está alimentando con un suministro de 12 V 6 A y quiere 5 V, entonces:

$$P_{out} = V_{out}*I_{out} = n * P_{in}$$ $$P_{out} \le 0.8*12*6$$ $$I_{out} = P_{out} / V_{out} \le 11.52A$$

Entonces, sí, puede obtener más corriente al convertir a un voltaje más bajo si usa el tipo correcto de conversión.

Editar: si tiene inclinaciones mecánicas, piense en una equivalencia de voltaje = par y corriente = velocidad.

$$power = voltage * current = torque * speed$$ Un proceso de conversión de voltaje eficiente es como una caja de cambios en el sentido de que le permite tener un par más alto a una velocidad más baja o viceversa.

Edición 2: una conversión lineal es como aplicar un freno. Reduce el par de salida disponible (voltaje) al disipar una gran cantidad de energía en forma de calor y no cambia la velocidad (corriente) de funcionamiento.

Si tenía ese adaptador a 12V @ 6A, se puede convertir a 5V.

Si se usara un regulador lineal, la corriente no sería más de 6A y la salida de 5V. La conversión cae 7V hasta 6A en calor en el regulador lineal por lo que 42W está cocinando algunos componentes del regulador.

Si utiliza un regulador de conmutación diseñado adecuadamente para reducir los 12 V a 5 V, el proceso se convierte más en una conversión de energía neta menos la pérdida debida a la eficiencia del conmutador. Entonces la fórmula se convierte en:

((VoltIn * AmpsIn) * Eficiencia) / VoltsOut = AmpsOut

Recuerde que esto es con un conmutador diseñado adecuadamente con clasificaciones de capacidad actuales que son aplicables al ejemplo. Entonces, suponiendo que el conmutador tuviera una eficiencia del 80%, la corriente máxima que podría obtener teóricamente sería:

(12 * 6 * 0,8)/5 = 11,52 A

En este ejemplo, el 80 % de la eficiencia se pierde como calor en los componentes del regulador. Eso sería 14.4W de calor producido. Sustancialmente menos que el ejemplo del regulador lineal, pero algo que aún tendría que ser tratado.

Espero que ayude a aclarar el tema.

Por cierto... En general, siempre es mejor comenzar con un adaptador de CA a CC que produzca el voltaje objetivo que necesita que hacer una conversión de dos etapas. El adaptador correctamente diseñado con los componentes disponibles en la actualidad puede alcanzar una eficiencia cercana al 95 %.